RU2659196C1 - Dual harmonic gear drive - Google Patents
Dual harmonic gear drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2659196C1 RU2659196C1 RU2016148938A RU2016148938A RU2659196C1 RU 2659196 C1 RU2659196 C1 RU 2659196C1 RU 2016148938 A RU2016148938 A RU 2016148938A RU 2016148938 A RU2016148938 A RU 2016148938A RU 2659196 C1 RU2659196 C1 RU 2659196C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- teeth
- gear
- internal
- wave
- external
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H49/00—Other gearings
- F16H49/001—Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
- F16H1/32—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/08—Profiling
- F16H55/0833—Flexible toothed member, e.g. harmonic drive
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/14—Construction providing resilience or vibration-damping
- F16H55/16—Construction providing resilience or vibration-damping relating to teeth only
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/08—Profiling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Retarders (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
[0001] Настоящее изобретение относится к волновой зубчатой передаче, включающей пару зубчатых колес внутреннего зацепления, цилиндрическое зубчатое колесо внешнего зацепления, выполненное с возможностью изгиба в радиальном направлении, и генератор волн.[0001] The present invention relates to a wave gear including a pair of internal gears, a cylindrical external gear configured to bend in the radial direction, and a wave generator.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
[0002] Волновые зубчатые передачи, включающие цилиндрические зубчатые колеса внешнего зацепления, обычно оснащены зубчатым колесом внутреннего зацепления, расположенным с неподвижной стороны и закрепленным без возможности вращения, генератором волн, представляющим собой элемент ввода вращения, зубчатым колесом внутреннего зацепления, расположенным с приводной стороны и представляющим собой элемент вывода замедленного вращения, и цилиндрическим зубчатым колесом внешнего зацепления, выполненным с возможностью изгиба в радиальном направлении и возможностью зацепления с зубчатым колесом внутреннего зацепления, расположенным с неподвижной стороны, и зубчатым колесом внутреннего зацепления, расположенным с приводной стороны. В известных волновых зубчатых передачах зубчатое колесо внешнего зацепления подвергают изгибу с получением эллипсоидной формы, причем зубчатое колесо внешнего зацепления, изогнутое с получением эллипсоидной формы, входит в зацепление с зубчатыми колесами внутреннего зацепления, расположенными с неподвижной стороны и с приводной стороны, в обоих конечных положениях на большой оси эллипса.[0002] Wave gears, including spur gears, are typically equipped with an internal gear located on the fixed side and rotationally fixed, a wave generator representing a rotation input member, an internal gear located on the drive side and representing an element of the output of slow rotation, and a cylindrical gear wheel external gearing, made with the possibility of bending in the radial direction the possibility and gearing with the internal gear located on the fixed side, and the internal gear located on the drive side. In known wave gears, the external gear is bent to obtain an ellipsoid shape, the external gear gear bent to obtain an ellipsoid shape is engaged with the internal gears located on the fixed side and on the drive side in both end positions on the major axis of the ellipse.
[0003] в патентном документе 1 раскрыты известные волновые зубчатые передачи, в которых число зубьев зубчатого колеса внутреннего зацепления, расположенного с неподвижной стороны, на два больше, чем число зубьев зубчатого колеса внешнего зацепления, а число зубьев зубчатого колеса внутреннего зацепления, расположенного с приводной стороны, равно числу зубьев зубчатого колеса внешнего зацепления. Наружные зубья зубчатого колеса внешнего зацепления разделены пополам в его центральной части по направлению линии зуба, причем один из участков наружных зубьев выполнен с возможностью зацепления с зубчатым колесом внутреннего зацепления, расположенным с неподвижной стороны, а другой участок наружных зубьев выполнен с возможностью зацепления с зубчатым колесом внутреннего зацепления, расположенным с приводной стороны. При вращении генератора волн зубчатое колесо внешнего зацепления вращается медленнее в соответствии с передаточным отношением, соответствующим разнице в числе зубьев относительно зубчатого колеса внутреннего зацепления, расположенного с неподвижной стороны. Замедленное вращение зубчатого колеса внешнего зацепления выводят с зубчатого колеса внутреннего зацепления, расположенного с приводной стороны, которое вращается совместно с зубчатым колесом внешнего зацепления.[0003]
[0004] Волновая зубчатая передача характеризуется тем, что может обеспечивать большое передаточное отношение и высокое быстродействие без мертвого хода. Однако в некоторых случаях требуется, чтобы волновые зубчатые передачи имели малое передаточное отношение. В волновых зубчатых передачах при малом передаточном отношении увеличивается величина радиального изгиба зубчатого колеса внешнего зацепления. Принимая во внимание механические характеристики, механическую прочность и прочие факторы, такие как зацепление гибкого зубчатого колеса внешнего зацепления с зубчатым колесом внутреннего зацепления во время изгиба, известные волновые зубчатые передачи имеют передаточное отношение 50 или более, и довольно сложно обеспечить для волновых зубчатых передач малое передаточное отношение в диапазоне от 20 до 50.[0004] The wave gear transmission is characterized in that it can provide a large gear ratio and high speed without a backlash. However, in some cases, it is required that the wave gears have a low gear ratio. In wave gears with a small gear ratio, the magnitude of the radial bending of the external gear gear increases. Taking into account mechanical characteristics, mechanical strength, and other factors, such as the engagement of a flexible external gear gear with the internal gear during bending, known wave gears have a gear ratio of 50 or more, and it is rather difficult to provide a small gear ratio for wave gears ratio in the range of 20 to 50.
[0005] В патентном документе 2 раскрыта волновая зубчатая передача, в которой число зубьев зубчатого колеса внутреннего зацепления, расположенного с неподвижной стороны, на два больше, чем число зубьев зубчатого колеса внешнего зацепления, а число зубьев зубчатого колеса внутреннего зацепления, расположенного с приводной стороны, на два меньше, чем число зубьев зубчатого колеса внешнего зацепления. В указанной волновой зубчатой передаче, при вращении генератора волн зубчатое колесо внешнего зацепления вращается медленнее в соответствии с передаточным отношением, соответствующим разнице в числе зубьев относительно зубчатого колеса внутреннего зацепления, расположенного с неподвижной стороны. Скорость вращения зубчатого колеса внешнего зацепления увеличивается в соответствии с передаточным отношением, соответствующим разнице в числе зубьев между зубчатым колесом внешнего зацепления и зубчатым колесом внутреннего зацепления, расположенным с приводной стороны, и вращение выводят с зубчатого колеса внутреннего зацепления, расположенного с приводной стороны. Вращение, выводимое с зубчатого колеса внутреннего зацепления, расположенного с приводной стороны, оказывается замедленным при передаточном отношении менее 50 относительно вращения, вводимого на генератор волн.[0005]
[0006] В патентных документах 2 и 3 раскрыты волновые зубчатые передачи, имеющие генераторы волн, содержащие два ряда шарикоподшипников. Указанный тип генератора волн выполнен из жесткого кулачка, имеющего наружную периферическую поверхность с эллипсоидным контуром, и двух рядов шарикоподшипников, установленных на наружной периферической поверхности. Гибкое зубчатое колесо внешнего зацепления сжимается в радиальном направлении наружу двумя конечными участками большой оси наружных периферических поверхностей изогнутых с получением эллипсоидной формы наружных колец шарикоподшипников и поддерживается зацепление между гибким зубчатым колесом внешнего зацепления и первым и вторым жесткими зубчатыми колесами внутреннего зацепления.[0006]
Документы известного уровня техникиPrior art documents
Патентные документыPatent documents
[0007][0007]
Патентный документ 1: JP-A 2011-112214Patent Document 1: JP-A 2011-112214
Патентный документ 2: JP-A 02-275147Patent Document 2: JP-A 02-275147
Патентный документ 3: JP-U 01-91151Patent Document 3: JP-U 01-91151
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
ПРОБЛЕМЫ, РЕШАЕМЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЕМPROBLEMS SOLVED BY THE INVENTION
[0008] Установлено, что в используемом в настоящей заявке зубчатом колесе внешнего зацепления первые зубья, выполненные с возможностью зацепления с одним первым зубчатым колесом внутреннего зацепления, и вторые зубья, выполненные с возможностью зацепления с другим вторым зубчатым колесом внутреннего зацепления, выполнены на наружной периферической поверхности гибкого в радиальном направлении цилиндрического тела, причем число вторых зубьев отличается от числа первых зубьев. Применение такой конфигурации делает возможным реализацию волновой зубчатой передачи с передаточным отношением менее 50 аналогично волновой зубчатой передаче, описанной в патентном документе 2. Кроме того, данная конфигурация позволяет спроектировать волновую зубчатую передачу, имеющую передаточное отношение менее 50, с большей степенью свободы, чем в волновой зубчатой передаче, описанной в патентном документе 2.[0008] It has been found that in the external gear used in the present application, the first teeth arranged to mesh with one first internal gear and the second teeth arranged to engage with another second internal gear are made on the outer peripheral the surface of a radially flexible cylindrical body, the number of second teeth being different from the number of first teeth. The use of this configuration makes it possible to implement a wave gear with a gear ratio of less than 50 similarly to the wave gear described in
[0009] В настоящем описании изобретения волновая зубчатая передача, содержащая зубчатое колесо внешнего зацепления, в котором первые и вторые наружные зубья, отличающиеся числом, выполнены на наружной периферической поверхности гибкого цилиндрического тела, называется «сдвоенной волновой зубчатой передачей». Сдвоенная волновая зубчатая передача имеет ряд проблем, описанных далее в настоящей заявке.[0009] In the present description of the invention, a wave gear comprising an external gear, in which the first and second outer teeth, differing in number, are formed on the outer peripheral surface of the flexible cylindrical body, is called a “dual wave gear”. The dual wave gear has a number of problems, described later in this application.
[0010] Во-первых, в сдвоенной волновой зубчатой передаче первые наружные зубья и вторые наружные зубья зубчатого колеса внешнего зацепления выполнены на наружной периферической поверхности общего цилиндрического тела, а расположенные у корня зуба участки ободьев первых и вторых наружных зубьев соединены друг с другом. Первые и вторые наружные зубья, отличающиеся числом, входят в зацепление с разными зубчатыми колесами внутреннего зацепления соответственно, так что сила, прикладываемая к первым наружным зубьям, вызванная зацеплением с внутренними зубьями одного зубчатого колеса внутреннего зацепления значительно отличается от силы, прикладываемой ко вторым наружным зубьям, вызванной зацеплением с внутренними зубьями другого зубчатого колеса внутреннего зацепления. В частности, так как первые наружные зубья и вторые наружные зубья отличаются числом, то профили зубьев этих двух групп наружных зубьев также отличаются друг от друга, в отличие от случая, в котором наружные зубья разделены на две части вдоль направления линии зуба.[0010] Firstly, in a dual wave gear, the first outer teeth and the second outer teeth of the external gear gear are made on the outer peripheral surface of the common cylindrical body, and the rim portions of the first and second outer teeth are connected to each other. The first and second outer teeth, differing in number, are engaged with different gears of the internal gearing, respectively, so that the force applied to the first outer teeth caused by gearing with the inner teeth of one gear wheel of the internal gearing is significantly different from the force applied to the second outer teeth caused by gearing with the internal teeth of another gear wheel of the internal gearing. In particular, since the first external teeth and the second external teeth are different in number, the tooth profiles of these two groups of external teeth are also different from each other, in contrast to the case in which the external teeth are divided into two parts along the direction of the tooth line.
[0011] Соответственно, возникает высокая концентрация напряжений и большой крутящий момент на участках между первыми и вторыми наружными зубьями, выполненными на наружной периферической поверхности гибкого цилиндрического тела, выполненного из тонкостенного упругого тела. В результате, в первой и второй группе наружных зубьев положения контакта зубьев относительно внутренних зубьев в каждой точке вдоль направления линии зуба изменяются, и распределение нагрузки по пятну контакта вдоль направления линии зуба колеблется в значительной степени.[0011] Accordingly, a high stress concentration and a large torque occur in the areas between the first and second external teeth made on the outer peripheral surface of the flexible cylindrical body made of a thin-walled elastic body. As a result, in the first and second group of external teeth, the contact positions of the teeth relative to the internal teeth at each point along the direction of the tooth line change, and the load distribution along the contact spot along the direction of the tooth line fluctuates significantly.
[0012] При изменении положений контакта зубьев и значительном колебании распределений нагрузки по пятну контакта усталостная прочность корня зуба и передаваемый крутящий момент нагрузки зубчатого колеса внешнего зацепления, не могут быть увеличены. Для увеличения усталостной прочности корня зуба и передаваемого крутящего момента нагрузки зубчатого колеса внешнего зацепления, необходимо обеспечить равномерное распределение нагрузки по пятну контакта с тем, чтобы уменьшить максимальную нагрузку на пятно контакта зубьев, и чтобы контакт зубьев в каждой точке вдоль направления линия зуба сохранялся надлежащим образом.[0012] With a change in the position of the contact of the teeth and a significant variation in the load distributions over the contact patch, the fatigue strength of the tooth root and the transmitted load torque of the gear of the external gear cannot be increased. In order to increase the fatigue strength of the tooth root and the transmitted torque of the gear load of the external gear, it is necessary to ensure an even distribution of the load along the contact spot in order to reduce the maximum load on the tooth contact spot and to maintain proper contact of the teeth at each point along the direction of the tooth line .
[0013] Кроме того, на положения зацеплений первых и вторых наружных зубьев с соответствующими внутренними зубьями, особенно на положения зацеплений вдоль направления линии зуба, оказывает воздействие опорная жесткость генератора волн. Когда положения зацеплений вдоль направления линии зуба являются неподходящими, передаваемый крутящий момент нагрузки уменьшается.[0013] Furthermore, the position of the engagement of the first and second external teeth with the corresponding internal teeth, especially the position of the engagement along the direction of the tooth line, is affected by the reference stiffness of the wave generator. When the gearing positions along the direction of the tooth line are unsuitable, the transmitted load torque is reduced.
[0014] Следовательно, для увеличения усталостной прочности корня зуба и передаваемого крутящего момента нагрузки зубчатого колеса внешнего зацепления необходимо обеспечить равномерное распределение нагрузки по пятну контакта с тем, чтобы уменьшить максимальную нагрузку на пятно контакта зубьев, и чтобы контакт зубьев в каждой точке вдоль направления линия зуба сохранялся надлежащим образом. Кроме того, для поддержания соответствующего положения зацепления в каждой точке вдоль направления линии зуба опорная жесткость генератора волн должна быть увеличена.[0014] Therefore, in order to increase the fatigue strength of the tooth root and the transmitted load torque of the external gear gear, it is necessary to ensure that the load is evenly distributed across the contact spot so as to reduce the maximum load on the tooth contact spot and that the contact of the teeth at each point along the line the tooth was maintained properly. In addition, in order to maintain an appropriate engagement position at each point along the direction of the tooth line, the reference rigidity of the wave generator should be increased.
[0015] К тому же, если зубчатое колесо внешнего зацепления соответствующим образом не поддерживается генератором волн, распределение нагрузки на шарики подшипника, возникающей в двух рядах шарикоподшипников генератора волн, становится неравномерным, в результате чего срок службы подшипников сокращается. Таким образом, в целях обеспечения равномерного распределения нагрузки на шарики подшипников и увеличения долговечности подшипников необходимо соответствующим образом поддерживать участки зацепления между первыми наружными зубьями и внутренними зубьями одного зубчатого колеса внутреннего зацепления и участки зацепления между вторыми наружными зубьями и внутренними зубьями другого зубчатого колеса внутреннего зацепления.[0015] Moreover, if the external gear is not adequately supported by the wave generator, the load distribution of the bearing balls occurring in the two rows of wave generator ball bearings becomes uneven, resulting in a reduced bearing life. Thus, in order to ensure an even distribution of the load on the balls of bearings and to increase the durability of the bearings, it is necessary to appropriately maintain the engagement sections between the first outer teeth and the inner teeth of one internal gear and the engagement sections between the second outer teeth and the inner teeth of the other internal gear.
[0016] Ввиду вышеизложенного, задачей настоящего изобретения является создание сдвоенной волновой зубчатой передачи, которая может легко обеспечить малое передаточное отношение, имеет повышенную усталостную прочность корня зуба гибкого зубчатого колеса внешнего зацепления и обладает большой нагрузочной способностью.[0016] In view of the foregoing, an object of the present invention is to provide a dual wave gear, which can easily provide a low gear ratio, has increased fatigue strength of a tooth root of an external gear, and has a high load capacity.
[0017] Кроме того, еще одной задачей настоящего изобретения является создание сдвоенной волновой зубчатой передачи с большой нагрузочной способностью, оснащенной генератором волн, обладающим высокой долговечностью и поддерживающим с высокой степенью жесткости зубчатое колесо внешнего зацепления.[0017] In addition, another objective of the present invention is to provide a dual wave gear with a high load capacity, equipped with a wave generator having high durability and maintaining a high degree of rigidity of the external gear.
СРЕДСТВА РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМMEANS FOR SOLVING PROBLEMS
[0018] Для решения вышеописанных проблем предлагается сдвоенная волновая зубчатая передача, отличающаяся тем, что содержит:[0018] To solve the above problems is proposed dual wave gear transmission, characterized in that it contains:
- первое жесткое зубчатое колесо внутреннего зацепления, в котором выполнены первые внутренние зубья;- the first hard gear wheel of the internal gearing, in which the first internal teeth are made;
- второе жесткое зубчатое колесо внутреннего зацепления, в котором выполнены вторые внутренние зубья,- the second hard gear wheel of the internal gearing, in which the second internal teeth are made,
причем второе зубчатое колесо внутреннего зацепления расположено с обеспечением соосного выравнивания с первым зубчатым колесом внутреннего зацепления и параллельно ему;moreover, the second gear wheel of the internal gearing is arranged to ensure coaxial alignment with the first gear wheel of the internal gearing and parallel to it;
- гибкое зубчатое колесо внешнего зацепления, в котором первые наружные зубья, выполненные с возможностью зацепления с первыми внутренними зубьями, и вторые наружные зубья, выполненные с возможностью зацепления со вторыми внутренними зубьями, выполнены на наружной периферической поверхности гибкого в радиальном направлении цилиндрического тела,- a flexible gear wheel of external engagement, in which the first external teeth made with the possibility of engagement with the first internal teeth, and the second external teeth made with the possibility of engagement with the second internal teeth, are made on the outer peripheral surface of a radially flexible cylindrical body,
причем число первых зубьев отличается от числа вторых зубьев, при этом зубчатое колесо внешнего зацепления расположено соосно внутри первого и второго зубчатых колес внутреннего зацепления; иmoreover, the number of first teeth differs from the number of second teeth, while the gear of the external gear is coaxially inside the first and second gears of the internal gear; and
- генератор волн для изгиба зубчатого колеса внешнего зацепления с получением эллипсоидной формы для обеспечения частичного зацепления первых наружных зубьев с первыми внутренними зубьями и вторых наружных зубьев со вторыми внутренними зубьями;- a wave generator for bending the gears of the external gear with obtaining an ellipsoidal shape to provide partial engagement of the first external teeth with the first internal teeth and the second external teeth with the second internal teeth;
причем между внутренней торцевой поверхностью первых наружных зубьев по направлению линии зуба и внутренней торцевой поверхностью вторых наружных зубьев по направлению линии зуба образован зазор, имеющий установленную ширину вдоль направления линии зуба, а также самый глубокий участок по высоте зуба в центральной части по направлению линии зуба;moreover, between the inner end surface of the first outer teeth in the direction of the tooth line and the inner end surface of the second outer teeth in the direction of the tooth line, a gap is formed having a set width along the direction of the tooth line, as well as the deepest section along the height of the tooth in the central part in the direction of the tooth line;
зазор служит в качестве просвета между инструментом и заготовкой для зуборезных фрез, используемых для нарезания первых и вторых наружных зубьев; причемthe gap serves as a gap between the tool and the workpiece for gear cutting mills used to cut the first and second outer teeth; moreover
удовлетворяется соотношениеthe relation is satisfied
0,1L<L1<0,3L,0.1L <L1 <0.3L,
гдеWhere
L - ширина от наружного торца первых наружных зубьев по направлению линии зуба до наружного торца вторых наружных зубьев по направлению линии зуба, аL is the width from the outer end of the first outer teeth in the direction of the tooth line to the outer end of the second outer teeth in the direction of the tooth line, and
L1 - максимальная ширина зазора по направлению линии зуба; иL1 is the maximum gap width in the direction of the tooth line; and
удовлетворяются соотношенияthe relations are satisfied
0,9h1<t1<1,3h1 и0.9h1 <t1 <1.3h1 and
0,9h2<t2<1,3h2,0.9h2 <t2 <1.3h2,
гдеWhere
h1 - высота зуба первых наружных зубьев,h1 is the height of the tooth of the first external teeth,
h2 - высота зуба вторых наружных зубьев,h2 is the height of the tooth of the second outer teeth,
t1 - глубина по направлению высоты зуба от вершины зуба первых наружных зубьев до самого глубокого участка, иt1 is the depth in the direction of the height of the tooth from the top of the tooth of the first external teeth to the deepest section, and
t2 - глубина по направлению высоты зуба от вершины зуба вторых наружных зубьев до самого глубокого участка.t2 is the depth in the direction of the height of the tooth from the top of the tooth of the second external teeth to the deepest section.
[0019] Несмотря на то, что в сдвоенной волновой зубчатой передаче первые наружные зубья, входящие в зацепление с первыми внутренними зубьями, и вторые наружные зубья, входящие в зацепление со вторыми внутренними зубьями, соединены друг с другом на участках ободьев, расположенных у корня зуба, числа зубьев и модули отличаются друг от друга и, следовательно, профили зубьев тоже отличаются друг от друга.[0019] Despite the fact that in the dual wave gear, the first external teeth meshed with the first internal teeth and the second external teeth meshed with the second internal teeth are connected to each other at rim portions located at the root of the tooth , the number of teeth and the modules are different from each other and, therefore, the tooth profiles also differ from each other.
[0020] Передаточное отношение R1 между первым зубчатым колесом внутреннего зацепления и зубчатым колесом внешнего зацепления с первыми наружными зубьями, передаточное отношение R2 между вторым зубчатым колесом внутреннего зацепления и зубчатым колесом внешнего зацепления со вторыми наружными зубьями и передаточное отношение R волновой зубчатой передачи соответственно заданы следующими уравнениями:[0020] The gear ratio R1 between the first gear wheel of the internal gearing and the gear wheel of the external gearing with the first outer teeth, the gear ratio R2 between the second gear wheel of the internal gearing and the gear wheel of the external gearing with the second outer teeth, respectively, is set to the following gear ratio R of the wave gear, respectively equations:
R1=1/{(Zf1-Zc1)/Zf1},R1 = 1 / {(Zf1-Zc1) / Zf1},
R2=1/{(Zf2-Zc2)/Zf2}, иR2 = 1 / {(Zf2-Zc2) / Zf2}, and
R=(R1×R2-R1)/(-R1+R2),R = (R1 × R2-R1) / (- R1 + R2),
гдеWhere
Zc1 - число первых внутренних зубьев,Zc1 is the number of first internal teeth,
Zc2 - число вторых внутренних зубьев,Zc2 is the number of second internal teeth,
Zf1 - число первых наружных зубьев,Zf1 is the number of first external teeth,
Zf2 - число вторых наружных зубьев.Zf2 is the number of second external teeth.
[0021] В заявленном изобретении в соответствии с предложенной волновой зубчатой передачей возможно получить передаточное отношение меньше 50, например, передаточное отношение значительно ниже 30. Кроме того, в отличие от известного уровня техники, первые наружные зубья и вторые наружные зубья, отличающиеся числом и модулем, выполнены как наружные зубья зубчатого колеса внешнего зацепления. Таким образом, в конструкции имеется большая степень свободы для установки передаточного отношения, и волновая зубчатая передача, имеющая малое передаточное отношение, может быть реализована легче, чем в известном уровне техники.[0021] In the claimed invention, in accordance with the proposed wave gear, it is possible to obtain a gear ratio of less than 50, for example, a gear ratio of significantly lower than 30. In addition, unlike the prior art, the first outer teeth and second outer teeth differ in number and modulus are made as external teeth of a gear wheel of external gearing. Thus, the design has a large degree of freedom for setting the gear ratio, and a wave gear train having a low gear ratio can be realized more easily than in the prior art.
[0022] Более того, в сдвоенной волновой зубчатой передаче в соответствии с настоящим изобретением для зубчатого колеса внешнего зацепления используют разные зуборезные фрезы для нарезания первых и вторых наружных зубьев. По этой причине зазор, служащий в качестве просвета между инструментом и заготовкой, образован в центральной части по направлению линии зуба зубчатого колеса внешнего зацепления, а именно, между первыми и вторыми наружными зубьями.[0022] Moreover, in a dual wave gear in accordance with the present invention, different gear cutting mills are used for external gear teeth to cut the first and second outer teeth. For this reason, the gap serving as a gap between the tool and the workpiece is formed in the central part in the direction of the tooth line of the external gear tooth, namely, between the first and second outer teeth.
[0023] То, каким образом образован зазор, оказывает заметное воздействие на контакт первых наружных зубьев с первыми внутренними зубьями вдоль направления линии зуба, равно как и на распределение нагрузки по пятну контакта. Аналогично, то, каким образом образован зазор, оказывает заметное воздействие на контакт вторых наружных зубьев со вторыми внутренними зубьями вдоль направления линии зуба, равно как и на распределение нагрузки по пятну контакта.[0023] The manner in which the gap is formed has a noticeable effect on the contact of the first external teeth with the first internal teeth along the direction of the tooth line, as well as on the load distribution over the contact spot. Similarly, the manner in which the gap is formed has a noticeable effect on the contact of the second external teeth with the second internal teeth along the direction of the tooth line, as well as on the load distribution along the contact spot.
[0024] В соответствии с настоящим изобретением, ввиду вышеизложенного, максимальная ширина L1 зазора установлена в пределах диапазона от 0,1 до 0,3 ширины L зубчатого колеса внешнего зацепления, а максимальные значения глубины t1 и t2 установлены в пределах диапазона от 0,9 до 1,3 высоты h1, h2 зуба первых и вторых наружных зубьев. Было подтверждено, что образование зазора таким способом позволяет поддерживать равномерность распределения нагрузки по пятну контакта вдоль направления линии зуба первых и вторых наружных зубьев, а также поддерживать удовлетворительное состояние контакта первых и вторых наружных зубьев с первыми и вторыми внутренними зубьями в каждом положении направления линии зуба.[0024] In accordance with the present invention, in view of the foregoing, the maximum width L1 of the clearance is set within the range of 0.1 to 0.3 of the width L of the external gear gear, and the maximum depths t1 and t2 are set within the range of 0.9 up to 1.3 height h1, h2 of the tooth of the first and second external teeth. It was confirmed that the clearance in this way allows you to maintain a uniform distribution of the load along the contact spot along the direction of the tooth line of the first and second external teeth, and also to maintain a satisfactory state of contact of the first and second external teeth with the first and second internal teeth in each position of the tooth line direction.
[0025] В соответствии с настоящим изобретением возможно реализовать волновую зубчатую передачу с передаточным отношением менее 30, а также с высокой усталостной прочностью корня зуба и большой нагрузочной способностью.[0025] In accordance with the present invention, it is possible to realize a wave gear transmission with a gear ratio of less than 30, as well as high fatigue strength of the root of the tooth and high load capacity.
[0026] Генератор волн сдвоенной волновой зубчатой передачи в соответствии с настоящим изобретением содержит:[0026] A dual wave gear wave generator in accordance with the present invention comprises:
первый волновой подшипник, содержащий шарикоподшипник для поддержки первых наружных зубьев, и второй волновой подшипник, содержащий шарикоподшипник для поддержки вторых наружных зубьев; иa first wave bearing comprising a ball bearing to support the first outer teeth, and a second wave bearing comprising a ball bearing to support the second outer teeth; and
центры шариков первого волнового подшипника и второго волнового подшипника равноудалены вдоль направления линии зуба от центра зазора по направлению линии зуба;the centers of the balls of the first wave bearing and the second wave bearing are equidistant along the direction of the tooth line from the center of the gap in the direction of the tooth line;
причем межцентровое расстояние Lo представляет собой расстояние между центрами шариков первого и второго волновых подшипников,moreover, the center-to-center distance Lo represents the distance between the centers of the balls of the first and second wave bearings,
при этом межцентровое расстояние установлено таким образом, что оно увеличивается соответственно при увеличении максимальной ширины L1 зазора и удовлетворяет соотношениюthe intercenter distance is set in such a way that it increases, respectively, with an increase in the maximum gap width L1 and satisfies the relation
0,35L<Lo<0,7L.0.35L <Lo <0.7L.
[0027] В известном уровне техники применяют генератор волн, содержащий два ряда шарикоподшипников, для увеличения площади, на которую опирается зубчатое колесо внешнего зацепления. Два ряда шарикоподшипников были расположены со смещением к центральной части по направлению ширины зуба зубчатого колеса внешнего зацепления, не учитывая межцентровое расстояние.[0027] In the prior art, a wave generator comprising two rows of ball bearings is used to increase the area on which an external gear is supported. Two rows of ball bearings were located with an offset to the central part in the direction of the tooth width of the external gear tooth, not taking into account the center distance.
[0028] В настоящем изобретении межцентровое расстояние Lo между двумя рядами волновых подшипников увеличено с тем, чтобы можно было повысить жесткость опоры первых и вторых наружных зубьев, отличающихся друг от друга числом, и улучшить контакт каждого из наружных зубьев с внутренними зубьями в каждом положении по направлению линии зуба. В частности, принята конфигурация, в которой межцентровое расстояние Lo удлиняется (увеличивается) в соответствии с увеличением в направлении линии зуба максимальной длины L1 зазора, образованного между первыми и вторыми наружными зубьями и служащего в качестве просвета между инструментом и заготовкой. Величина увеличения межцентрового расстояния Lo установлена в диапазоне 0,35-0,7 ширины L зубчатого колеса внешнего зацепления.[0028] In the present invention, the center-to-center distance Lo between two rows of wave bearings is increased so that the stiffness of the support of the first and second outer teeth, differing in number, and the contact of each of the outer teeth with the inner teeth in each position in each the direction of the tooth line. In particular, a configuration is adopted in which the center-to-center distance Lo lengthens (increases) in accordance with an increase in the direction of the tooth line of the maximum length L1 of the gap formed between the first and second outer teeth and serving as a gap between the tool and the workpiece. The magnitude of the increase in the center-to-center distance Lo is set in the range 0.35-0.7 of the width L of the external gear gear.
[0029] В соответствии с настоящим изобретением возможно разместить первый и второй волновые подшипники таким образом, чтобы центры шариков подшипников имели подходящее расположение по направлению линии зуба относительно первых и вторых наружных зубьев в соответствии с шириной образованного зазора. Это позволяет обеспечить надежную поддержку первых и вторых наружных зубьев с использованием первых и вторых волновых подшипников в каждом положении по направлению линии зуба первых и вторых наружных зубьев (т.е. увеличить опорную жесткость генератора волн).[0029] In accordance with the present invention, it is possible to arrange the first and second wave bearings so that the centers of the bearing balls have a suitable location in the direction of the tooth line relative to the first and second outer teeth in accordance with the width of the gap formed. This allows for reliable support of the first and second external teeth using the first and second wave bearings in each position in the direction of the tooth line of the first and second external teeth (i.e., increase the reference rigidity of the wave generator).
[0030] В результате, можно улучшить пятно контакта первых и вторых наружных зубьев в каждом положении по направлению линии зуба и повысить их усталостную прочность корня зуба. Кроме того, можно усреднить распределение нагрузки на шарики каждого волнового подшипника генератора волн и снизить максимальную нагрузку и, тем самым, увеличить срок службы генератора волн.[0030] As a result, the contact spot of the first and second external teeth in each position in the direction of the tooth line can be improved and their fatigue strength of the tooth root can be increased. In addition, it is possible to average the load distribution on the balls of each wave bearing of the wave generator and reduce the maximum load and, thereby, increase the life of the wave generator.
[0031] В предложенной сдвоенной волновой зубчатой передаче обычно число Zf1 первых наружных зубьев отличается от числа Zc1 первых внутренних зубьев, и число Zf2 вторых наружных зубьев отличается от числа Zc2 вторых внутренних зубьев. Например, число Zf1 первых наружных зубьев меньше числа Zc1 первых внутренних зубьев, а число Zc1 первых внутренних зубьев и число Zc2 вторых внутренних зубьев равны между собой.[0031] In the proposed dual wave gear, typically the number Zf1 of the first outer teeth is different from the number Zc1 of the first inner teeth, and the number Zf2 of the second outer teeth is different from the number Zc2 of the second inner teeth. For example, the number Zf1 of the first external teeth is less than the number Zc1 of the first internal teeth, and the number Zc1 of the first internal teeth and the number Zc2 of the second internal teeth are equal.
[0032] Кроме того, генератор волн является элементом ввода вращения; и любое колесо из первого зубчатого колеса внутреннего зацепления и второго зубчатого колеса внутреннего зацепления является зубчатым колесом внутреннего зацепления, расположенным с неподвижной стороны и закрепленным без возможности вращения, а другое колесо из первого зубчатого колеса внутреннего зацепления и второго зубчатого колеса внутреннего зацепления является зубчатым колесом внутреннего зацепления, расположенным с приводной стороны и представляющим собой элемент вывода замедленного вращения.[0032] Furthermore, the wave generator is a rotation input element; and any wheel from the first internal gear and the second internal gear is an internal gear located on the fixed side and rotatably fixed, and the other wheel from the first internal gear and the second internal gear is an internal gear engagement located on the drive side and representing an element of output slow motion.
[0033] Кроме того, первые и вторые наружные зубья зубчатого колеса внешнего зацепления изогнуты с получением эллипсоидной формы, трехлепестковой формы или другой некруглой формы генератором волн. Это заставляет зубчатое колесо внешнего зацепления входить в зацепление с жестким зубчатым колесом внутреннего зацепления во множестве положений, удаленных друг от друга вдоль окружного направления. Как правило, зубчатое колесо внешнего зацепления изгибают с получением эллипсоидной формы и вводят в зацепление с зубчатым колесом внутреннего зацепления в двух положениях, удаленных друг от друга на 180 градусов вдоль окружного направления (т.е. в обоих конечных положениях на большой оси эллипса). В данном случае, разница между числом Zf1 первых наружных зубьев и числом Zf2 вторых наружных зубьев равна 2n, где n - это положительное целое число.[0033] Further, the first and second outer teeth of the external gear gear are bent to obtain an ellipsoidal shape, a three-leaf shape, or other non-circular shape by a wave generator. This causes the external gear to mesh with the rigid internal gear in a plurality of positions that are spaced apart along the circumferential direction. Typically, the external gear is bent into an ellipsoid shape and engaged with the internal gear in two positions 180 degrees apart from each other along the circumferential direction (i.e., in both end positions on the major axis of the ellipse). In this case, the difference between the number Zf1 of the first outer teeth and the number Zf2 of the second outer teeth is 2n, where n is a positive integer.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[0034] На фиг. 1 изображен вид с торца и продольный разрез сдвоенной волновой зубчатой передачи в соответствии с настоящим изобретением;[0034] FIG. 1 is an end view and a longitudinal section of a dual wave gear in accordance with the present invention;
на фиг. 2 изображен схематический чертеж сдвоенной волновой зубчатой передачи, показанной на фиг. 1;in FIG. 2 is a schematic drawing of a dual wave gear train shown in FIG. one;
на фиг. 3 изображен частичный увеличенный разрез сдвоенной волновой зубчатой передачи, показанной на фиг. 1.in FIG. 3 is a partial enlarged sectional view of the dual wave gear of FIG. one.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0035] Далее приведено описание варианта осуществления сдвоенной волновой зубчатой передачи в соответствии с настоящим изобретением со ссылкой на сопроводительные чертежи.[0035] The following is a description of an embodiment of a dual wave gear in accordance with the present invention with reference to the accompanying drawings.
[0036] На фиг. 1 изображен вид с торца и продольный разрез, демонстрирующие сдвоенную волновую зубчатую передачу (далее называемую просто «волновая зубчатая передача») в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, и на фиг. 2 изображен схематический чертеж того же самого. Волновая зубчатая передача 1, используемая в качестве, например, зубчатого редуктора, содержит первое кольцевое жесткое зубчатое колесо 2 внутреннего зацепления, второе кольцевое жесткое зубчатое колесо 3 внутреннего зацепления, цилиндрическое гибкое зубчатое колесо 4 внешнего зацепления, состоящее из гибкого в радиальном направлении тонкостенного упругого тела, и генератор 5 волн с эллипсоидным контуром.[0036] FIG. 1 is an end view and a longitudinal section showing a dual wave gear (hereinafter referred to simply as a “wave gear”) in accordance with an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic drawing of the same. The
[0037] Первое и второе зубчатые колеса 2, 3 внутреннего зацепления расположены с обеспечением соосного выравнивания друг с другом параллельно друг другу, и между ними образован зазор вдоль направления центральной оси 1а. В данном примере первое зубчатое колесо 2 внутреннего зацепления является зубчатым колесом внутреннего зацепления, расположенным с неподвижной стороны и закрепленным без возможности вращения, число первых внутренних зубьев 2а которого обозначено Zc1. Второе зубчатое колесо 3 внутреннего зацепления является зубчатым колесом внутреннего зацепления, расположенным с приводной стороны и поддерживаемым с возможностью вращения, число вторых внутренних зубьев 3а которого обозначено Zc2. Второе зубчатое колесо 3 внутреннего зацепления представляет собой элемент вывода замедленного вращения волновой зубчатой передачи 1.[0037] The first and second
[0038] Цилиндрическое зубчатое колесо 4 внешнего зацепления, расположено соосно внутри первого и второго зубчатых колес 2, 3 внутреннего зацепления. Зубчатое колесо 4 внешнего зацепления содержит цилиндрическое тело 6, представляющее собой гибкое в радиальном направлении тонкостенное упругое тело, первые наружные зубья 7 и вторые наружные зубья 8, выполненные на кольцевой наружной периферической поверхности цилиндрического тела 6, и зазор 9 (см. фиг. 3), образованный между наружными зубьями 7, 8 с обеих сторон и служащий в качестве просвета (зазора) между инструментом и заготовкой. Первые наружные зубья 7 выполнены с одной стороны вдоль направления центральной оси 1а кольцевой наружной периферической поверхности цилиндрического тела 6, а вторые наружные зубья 8 выполнены с другой стороны вторых внутренних зубьев 3а кольцевой наружной периферической поверхности. Первые и вторые наружные зубья 7, 8 выполнены таким образом, что направление центральной оси 1а является направлением линии зуба.[0038] An external
[0039] В частности, первые наружные зубья 7 выполнены напротив первых внутренних зубьев 2а и выполнены с возможностью зацепления с первыми внутренними зубьями 2а, причем число первых наружных зубьев 7 обозначено Zf1. Вторые наружные зубья 8 выполнены напротив вторых внутренних зубьев 3а и выполнены с возможностью зацепления со вторыми внутренними зубьями 3а, причем число вторых наружных зубьев 8 обозначено Zf2. Числа Zf1, Zf2 зубьев отличаются друг от друга. Кроме того, первые наружные зубья 7 и вторые наружные зубья 8 удалены друг от друга в направлении линии зуба.[0039] In particular, the first
[0040] Генератор 5 волн содержит жесткий кулачок 11 с эллипсоидным контуром, а также первый волновой подшипник 12 и второй волновой подшипник 13, причем первый и второй волновые подшипники установлены на наружной периферической эллипсоидной поверхности жесткого кулачка 11. Первый и второй волновые подшипники образованы из шарикоподшипников.[0040] The
[0041] Генератор волн 5 вставлен во внутреннюю периферическую поверхность цилиндрического тела 6 зубчатого колеса 4 внешнего зацепления и вызывает изгиб цилиндрического тела 6 с получением эллипсоидной формы. В результате этого, первые и вторые наружные зубья 7, 8 также изгибаются с получением эллипсоидной формы. Зубчатое колесо 4 внешнего зацепления, изогнутое с получением эллипсоидной формы, входит в зацепление с первым и вторым зубчатыми колесами 2, 3 внутреннего зацепления в обоих конечных положениях вдоль большой оси Lmax эллипса. В частности, первые наружные зубья 7 входят в зацепление с первыми внутренними зубьями 2а в обоих конечных положениях вдоль большой оси эллипса, а вторые наружные зубья 8 входят в зацепление со вторыми внутренними зубьями 3а в обоих конечных положениях вдоль большой оси эллипса.[0041] The
[0042] Генератор 5 волн представляет собой элемент ввода вращения волновой зубчатой передачи 1. Жесткий кулачок 11 генератора 5 волн имеет отверстие 11с для вала, в котором соосно установлен и надежно закреплен входной поворотный вал 10 (см. фиг. 2). Например, в отверстии 11с может быть соосно установлен и надежно закреплен выходной вал электродвигателя. При вращении генератора 5 волн положения, в которых входят в зацепление первые наружные зубья 7 зубчатого колеса 4 внешнего зацепления и расположенные с неподвижной стороны первые внутренние зубья 2а, а также положения, в которых входят в зацепление вторые наружные зубья 8 зубчатого колеса 4 внешнего зацепления и расположенные с приводной стороны вторые внутренние зубья 3а, перемещаются вдоль окружного направления.[0042] The
[0043] Число Zf1 первых наружных зубьев 7 и число Zf2 вторых наружных зубьев 8 отличаются друг от друга; в данном примере число Zf2 вторых наружных зубьев больше. Число Zc1 первых внутренних зубьев 2а и число Zf1 первых наружных зубьев 7 также отличаются друг от друга; в данном примере число Zc1 первых внутренних зубьев 2а больше. Число Zc2 вторых внутренних зубьев 3а и число Zf2 вторых наружных зубьев 8 отличаются друг от друга; в данном примере число Zc2 вторых внутренних зубьев 3а меньше.[0043] The number Zf1 of the first
[0044] В данном примере зубчатое колесо 4 внешнего зацепления изгибается с получением эллипсоидной формы и входит в зацепление с зубчатыми колесами 2 и 3 внутреннего зацепления в двух положениях вдоль окружного направления. Таким образом, разница между числом Zc1 первых внутренних зубьев 2а и числом Zf1 первых наружных зубьев 7 равна 2j, где j - это положительное целое число. Разница между числом Zc2 вторых внутренних зубьев 3а и числом Zf2 вторых наружных зубьев 8 равна 2k, где k - это положительное целое число.[0044] In this example, the
Zc1=Zf1+2jZc1 = Zf1 + 2j
Zc2=Zf2-2kZc2 = Zf2-2k
[0045] В конкретном примере числа зубьев установлены следующим образом (j=k=1):[0045] In a specific example, the number of teeth is set as follows (j = k = 1):
Zc1=62Zc1 = 62
Zf1=60Zf1 = 60
Zc2=62Zc2 = 62
Zf2=64Zf2 = 64
[0046] Передаточное отношение R1 между первым зубчатым колесом 2 внутреннего зацепления и первыми наружными зубьями 7, а также передаточное отношение R2 между вторым зубчатым колесом 3 внутреннего зацепления и вторыми наружными зубьями 8 соответственно заданы следующим образом:[0046] The gear ratio R1 between the
i1=1/R1=(Zf1-Zc1)/Zf1=(60-62)/60=-1/30i1 = 1 / R1 = (Zf1-Zc1) / Zf1 = (60-62) / 60 = -1 / 30
i2=1/R2=(Zf2-Zc2)/Zf2=(64-62)/64=1/32i2 = 1 / R2 = (Zf2-Zc2) / Zf2 = (64-62) / 64 = 1/32
Таким образом, R1=-30, a R2=32.Thus, R1 = -30, a R2 = 32.
[0047] Передаточное отношение R волновой зубчатой передачи 1 представлено следующей формулой, использующей значения передаточных отношений R1 и R2. Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением может быть реализована волновая зубчатая передача, имеющая очень малое передаточное отношение (низкий коэффициент редукции) (отрицательное передаточное отношение означает, что вращение на выходе осуществляется в направлении, противоположном вращению на входе).[0047] The gear ratio R of the
[0048] Зазор: просвет между инструментом и заготовкой[0048] Clearance: clearance between tool and workpiece
На фиг. 3 изображен частичный увеличенный разрез волновой зубчатой передачи, показывающий зубчатое колесо 4 внешнего зацепления, а также первый и второй волновые подшипники 12 и 13 генератора 5 волн. Зазор 9, образованный между первыми и вторыми наружными зубьями 7 и 8, служит в качестве просвета между инструментом и заготовкой для зуборезных фрез, используемых для нарезания первых и вторых наружных зубьев 7 и 8.In FIG. 3 is a partial enlarged sectional view of a wave gear showing an
[0049] Далее сначала описаны первые и вторые наружные зубья 7 и 8. Поскольку первые и вторые внутренние зубья 2а и 3а имеют по существу одинаковую ширину зуба, то первые наружные зубья 7 и вторые наружные зубья 8, имеющие одинаковую ширину зуба, выполнены симметрично относительно центрального положения 6а по направлению линии зуба цилиндрического тела 6. В том случае, если первые и вторые внутренние зубья отличаются друг от друга по ширине зуба, первые и вторые наружные зубья 7 и 8 будут отличаться по ширине зуба соответственно.[0049] The first and second
[0050] 3азор 9 имеет установленную ширину вдоль направления линии зуба; а самый глубокий участок, который представляет собой участок зазора 9, выполненный самым глубоким вдоль направления высоты зуба, сформирован в центральной части направления линии зуба. В настоящем изобретении самый глубокий участок 9а представляет собой участок, на котором центральная часть по направлению линии зуба задана прямой линией, проходящей параллельно направлению линии зуба, если смотреть со стороны направления толщины зуба. С двух концов самого глубокого участка 9а по направлению линии зуба плавно соединены вогнутая дугообразная кривая, которая задает внутреннюю торцевую поверхность 7а первых наружных зубьев 7 по направлению линии зуба, и вогнутая дугообразная кривая, которая задает внутреннюю торцевую поверхность 8а вторых наружных зубьев 8 по направлению линии зуба. Может быть также принята конфигурация, в которой самый глубокий участок 9а задан вогнутой дугообразной поверхностью, а две внутренние торцевые поверхности 7а, 8а заданы наклонными прямыми линиями. Кроме того, может быть принята конфигурация, в которой самый глубокий участок 9а задан прямой линией, а две внутренние торцевые поверхности 7а, 8а заданы наклонными прямыми линиями.[0050] The gap 9 has a predetermined width along the direction of the tooth line; and the deepest portion, which is the portion of the gap 9, made the deepest along the direction of the height of the tooth, is formed in the Central part of the direction of the line of the tooth. In the present invention, the
[0051] Ширина зазора 9 по направлению линии зуба в данном примере постепенно увеличивается от самого глубокого участка 9а вдоль направления высоты зуба. Максимальная ширина L1 по направлению линии зуба представляет собой расстояние вдоль направления линии зуба от внутреннего края 7b окружности вершин первых наружных зубьев 7 до внутреннего края 8b окружности вершин вторых наружных зубьев 8.[0051] The width of the gap 9 in the direction of the tooth line in this example is gradually increasing from the
[0052] Установлено соотношение[0052] The ratio is established
0,1L<L1<0,3L,0.1L <L1 <0.3L,
где L - ширина от наружного торца 7 с первых наружных зубьев 7 по направлению линии зуба до наружного торца 8с вторых наружных зубьев 8 по направлению линии зуба, a L1 - максимальная ширина зазора 9 по направлению линии зуба.where L is the width from the
[0053] Высота самого глубокого участка 9а зазора 9 задана следующим образом. Установлены соотношения[0053] The height of the
0,9h1<t1<1,3h1 и0.9h1 <t1 <1.3h1 and
0,9h2<t2<1,3h2,0.9h2 <t2 <1.3h2,
где h1 - высота зуба первых наружных зубьев 7, h2 - высота зуба вторых наружных зубьев 8, t1 - глубина по высоте зуба от вершины 7d зуба первых наружных зубьев 7 до самого глубокого участка 9а, и t2 - глубина по высоте зуба от вершины 8d зуба вторых наружных зубьев 8 до самого глубокого участка 9а.where h1 is the height of the tooth of the first
[0054] Расстояние между центрами шариков подшипников[0054] The distance between the centers of the balls of bearings
Далее со ссылками на фиг. 3 описано расстояние между центрами шариков первого и второго волновых подшипников 12, 13.Next, with reference to FIG. 3, the distance between the centers of the balls of the first and
[0055] В жестком кулачке 11 генератора 5 волн первая наружная периферическая поверхность 11а фиксированной ширины с эллипсоидным контуром выполнена с одной стороны по направлению центральной оси, а вторая наружная поверхность 11b фиксированной ширины с эллипсоидным контуром выполнена с другой стороны по направлению центральной оси. Первая наружная периферическая поверхность 11а и вторая наружная периферическая поверхность 11b представляют собой эллипсоидные наружные периферические поверхности, имеющие одинаковую форму и одинаковую фазу. Первая и вторая наружные периферические поверхности 11а и 11b могут быть разных эллипсоидных форм в зависимости от разницы в величине отклонения между первыми и вторыми наружными зубьями 7 и 8.[0055] In the
[0056] Первый волновой подшипник 12 установлен на первой наружной периферической поверхности 11а изогнутым с получением эллипсоидной формы, а второй волновой подшипник 13 установлен на второй наружной периферической поверхности 11b изогнутым с получением эллипсоидной формы. Первый и второй волновые подшипники 12, 13 имеют одинаковый размер.[0056] The first wave bearing 12 is installed on the first outer
[0057] Центры 12а, 13а первого волнового подшипника 12 и второго волнового подшипника 13 равноудалены, вдоль направления ширины зуба, от центрального положения 6а по направлению линии зуба на зубчатом колесе 4 внешнего зацепления. Расстояние между центрами шариков подшипников установлено таким образом, что оно увеличивается соответственно при увеличении максимальной ширины L1 зазора 9. Кроме того, межцентровое расстояние Lo установлено таким образом, чтобы находиться в пределах диапазона, заданного следующей формулой, где Lo - расстояние между центрами шариков подшипников.[0057] The
0,35L<Lo<0,7L0.35L <Lo <0.7L
[0058] Другие варианты осуществления изобретения[0058] Other embodiments of the invention
В примере, описанном выше, первое зубчатое колесо 2 внутреннего зацепления выполнено как зубчатое колесо внутреннего зацепления, расположенное с неподвижной стороны, а второе зубчатое колесо 3 внутреннего зацепления выполнено как зубчатое колесо внутреннего зацепления, расположенное с приводной стороны. Вместо этого можно выполнить первое зубчатое колесо 2 внутреннего зацепления как зубчатое колесо внутреннего зацепления, расположенное с приводной стороны, а второе зубчатое колесо 3 внутреннего зацепления как зубчатое колесо внутреннего зацепления, расположенное с неподвижной стороны.In the example described above, the first
[0059] Кроме того, можно изгибать зубчатое колесо 4 внешнего зацепления в некруглую форму, отличную от эллипсоидной, например, в такую как трехлепестковая форма. Когда h представляет число участков зацепления между зубчатым колесом внешнего зацепления, изогнутым с получением некруглой формы, и зубчатым колесом внутреннего зацепления, разница в числе зубьев между двумя зубчатыми колесами может быть установлена как hp, где h - положительное целое число, равное или больше 2, а р - положительное целое число.[0059] Furthermore, the
Claims (64)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014149370A JP6324832B2 (en) | 2014-07-23 | 2014-07-23 | Dual type wave gear device |
| JP2014-149370 | 2014-07-23 | ||
| PCT/JP2015/069242 WO2016013378A1 (en) | 2014-07-23 | 2015-07-03 | Dual-type wave gear device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2659196C1 true RU2659196C1 (en) | 2018-06-28 |
Family
ID=55162910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016148938A RU2659196C1 (en) | 2014-07-23 | 2015-07-03 | Dual harmonic gear drive |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11092223B2 (en) |
| EP (1) | EP3173661B1 (en) |
| JP (1) | JP6324832B2 (en) |
| KR (1) | KR101900261B1 (en) |
| CN (1) | CN106662214B (en) |
| BR (1) | BR112017000366B1 (en) |
| MX (1) | MX2017001009A (en) |
| RU (1) | RU2659196C1 (en) |
| TW (1) | TWI620882B (en) |
| WO (1) | WO2016013378A1 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6912989B2 (en) * | 2017-09-27 | 2021-08-04 | 住友重機械工業株式会社 | Flexible meshing gear device |
| JP6552571B2 (en) * | 2017-09-29 | 2019-07-31 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | Dual type wave gear device |
| KR102403584B1 (en) * | 2019-05-17 | 2022-05-30 | 가부시키가이샤 하모닉 드라이브 시스템즈 | Speed ratio transfer type wave gear device |
| DE102022124529B3 (en) * | 2022-09-23 | 2023-12-21 | Harmonic Drive Se | Flat gear |
| NO20230767A1 (en) * | 2023-07-07 | 2025-01-08 | Eltorque As | Hollow actuator with strain wave gear and self-lock for emergency operation |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU238976A1 (en) * | Л. М. Ивачев | WAVE TRANSMISSION | ||
| SU1137269A1 (en) * | 1980-06-30 | 1985-01-30 | МВТУ им.Н.Э.Баумана | Twin wave gearing |
| SU1173096A1 (en) * | 1983-01-11 | 1985-08-15 | МВТУ им.Н.Э.Баумана | Wave gearing |
| JPH02275147A (en) * | 1989-04-17 | 1990-11-09 | Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd | Wave motion gearing |
| JP2011112214A (en) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Flexible meshing-type gear device, and method for manufacturing external gear thereof |
| US8656800B2 (en) * | 2008-06-24 | 2014-02-25 | Korea Institute Of Science And Technology | Harmonic drive using profile shifted gear |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2545681C2 (en) * | 1975-10-11 | 1978-04-13 | Kurt G. 6710 Frankenthal Fickelscher | Planetary gear |
| JPS6491151A (en) | 1987-10-02 | 1989-04-10 | Ricoh Kk | Device for operating copying machine |
| JPH01108441A (en) * | 1987-10-20 | 1989-04-25 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Differential gear mechanism |
| JPH0451235Y2 (en) | 1987-12-10 | 1992-12-02 | ||
| JP2007303592A (en) * | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Honda Motor Co Ltd | Wave gear device |
| JP4877837B2 (en) * | 2007-12-04 | 2012-02-15 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | Tooth profile setting method for the same number of teeth side gear of flat type wave gear device |
| JP4948479B2 (en) * | 2008-06-26 | 2012-06-06 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | Compound wave gear reducer |
| JP5275150B2 (en) * | 2009-06-23 | 2013-08-28 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | Wave gear device |
| JP5256249B2 (en) * | 2010-06-18 | 2013-08-07 | 住友重機械工業株式会社 | Bending gear system |
| JP5639992B2 (en) * | 2011-12-08 | 2014-12-10 | 住友重機械工業株式会社 | Bending gear system |
| JP5833480B2 (en) * | 2012-03-21 | 2015-12-16 | 本田技研工業株式会社 | Wave gear device and walking assist device |
| JP6031397B2 (en) * | 2013-03-29 | 2016-11-24 | 住友重機械工業株式会社 | Bending gear system |
| DE112014003117T5 (en) * | 2013-07-01 | 2016-04-07 | Harmonic Drive Systems Inc. | The strain wave gearing device |
| KR101849187B1 (en) * | 2014-05-08 | 2018-04-16 | 가부시키가이샤 하모닉 드라이브 시스템즈 | Wave generator for wave gear device and production method for wave generator |
-
2014
- 2014-07-23 JP JP2014149370A patent/JP6324832B2/en active Active
-
2015
- 2015-07-03 EP EP15824574.6A patent/EP3173661B1/en active Active
- 2015-07-03 MX MX2017001009A patent/MX2017001009A/en unknown
- 2015-07-03 KR KR1020167034872A patent/KR101900261B1/en active Active
- 2015-07-03 CN CN201580038729.0A patent/CN106662214B/en active Active
- 2015-07-03 BR BR112017000366-0A patent/BR112017000366B1/en active IP Right Grant
- 2015-07-03 WO PCT/JP2015/069242 patent/WO2016013378A1/en not_active Ceased
- 2015-07-03 US US15/322,640 patent/US11092223B2/en active Active
- 2015-07-03 RU RU2016148938A patent/RU2659196C1/en active
- 2015-07-20 TW TW104123403A patent/TWI620882B/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU238976A1 (en) * | Л. М. Ивачев | WAVE TRANSMISSION | ||
| SU1137269A1 (en) * | 1980-06-30 | 1985-01-30 | МВТУ им.Н.Э.Баумана | Twin wave gearing |
| SU1173096A1 (en) * | 1983-01-11 | 1985-08-15 | МВТУ им.Н.Э.Баумана | Wave gearing |
| JPH02275147A (en) * | 1989-04-17 | 1990-11-09 | Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd | Wave motion gearing |
| US8656800B2 (en) * | 2008-06-24 | 2014-02-25 | Korea Institute Of Science And Technology | Harmonic drive using profile shifted gear |
| JP2011112214A (en) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Flexible meshing-type gear device, and method for manufacturing external gear thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR112017000366A2 (en) | 2018-01-30 |
| US11092223B2 (en) | 2021-08-17 |
| TWI620882B (en) | 2018-04-11 |
| CN106662214B (en) | 2018-12-04 |
| EP3173661A4 (en) | 2018-05-09 |
| EP3173661A1 (en) | 2017-05-31 |
| US20190203819A1 (en) | 2019-07-04 |
| WO2016013378A1 (en) | 2016-01-28 |
| JP6324832B2 (en) | 2018-05-16 |
| KR20170008789A (en) | 2017-01-24 |
| BR112017000366B1 (en) | 2023-02-14 |
| JP2016023742A (en) | 2016-02-08 |
| CN106662214A (en) | 2017-05-10 |
| TW201610323A (en) | 2016-03-16 |
| MX2017001009A (en) | 2017-09-01 |
| EP3173661B1 (en) | 2020-01-01 |
| KR101900261B1 (en) | 2018-09-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2658846C1 (en) | Dual harmonic gear drive | |
| JP5925387B2 (en) | Wave generator and wave gear device | |
| RU2655578C1 (en) | Dual wave gear transmission | |
| RU2659196C1 (en) | Dual harmonic gear drive | |
| RU2659187C1 (en) | Dual harmonic gear drive | |
| RU2659276C1 (en) | Dual harmonic gear drive | |
| KR101834816B1 (en) | Dual-type wave gear device | |
| JP6351724B2 (en) | Flat wave gear device | |
| RU2714353C1 (en) | Double-shaft transmission | |
| EP3372867A1 (en) | Flexible external gear and strain wave gearing device | |
| KR20090087612A (en) | Harmonic drive | |
| US8328677B2 (en) | Robust tooth forms for gearing systems |